Dopo un soggiorno ad Heidelberg, dove si perfezionò nelle tecniche di istologia del sistema nervoso sotto la guida di F. Nissl, si laureò in medicina a Roma nel 1901, divenendo assistente della Clinica psichiatrica. Alternando la sua attività tra Roma e la Germania, pubblicò su riviste tedesche i risultati delle sue ricerche istopatologiche. Nel 1934, al fine di chiarire la natura dell'epilessia e analizzare dal punto di vista istologico i "cervelli epilettici", utilizzò la corrente elettrica alternata come stimolo epilettogeno sui cani. In seguito all'avvento dei primi metodi epilettizzanti di cura della schizofrenia (scoperti fra gli anni venti e i trenta da Sakel e Medusa), si applicò a utilizzare l'elettricità anche a scopo terapeutico. Dopo aver provato sui cani per diversi anni, sperimentò, nell'aprile del 1938, il primo elettroshock sull'uomo. La pratica sembrò particolarmente efficace nei disturbi depressivi e schizofrenici e si diffuse immediatamente in tutto il mondo.